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「只有萬隆將OCC技術發揮到淋漓盡致」大野教授如是說
0 G: P0 \7 X# s- \4 f6 B關於OCC單結晶導體的10個疑問 D5 Q+ a& }$ ~+ K$ ^7 ` S
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01. 什麼是OCC?
. P* M4 {2 A# g% P2 W, p0 x! SOCC是Ohno Continuous Casting Process大野連續鑄造法的縮寫,這是日本千葉理工學院(Chiba Institute of Technology)大野教授所研發的創新導體鑄造方式。最大特點是可以製造出單結晶、單方向、表面完美、延展性佳,而且極度柔軟的導體。OCC導體的一個單結晶可以長達125公尺,長度是一般OFC無氧銅的50-100倍,平均一公尺的OCC導體中,只存在0.008個結晶界面。以一般長度的音響線材而言,訊號基本上都是在同一個金屬結晶中傳送,不會經過任何結晶之間的界面,也不會遭遇任何雜質阻礙。( M" Z: Z, @2 _3 L% h7 Y7 R
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0 k6 |# v$ y! T8 E# mOCC與一般線材的鑄造方式不同,圖右為採用熱模鑄造的OCC技術,左邊則是採用冷模鑄造的一般線材。7 I) H) r" O" H3 a
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02. OCC與一般線材的鑄造法有何差異?
; A) F/ g( |' g D! Y一般傳統線材的連續鑄造法通常是冷模抽線,在熔爐中加熱溶解的導體,在流經鑄模時就已結晶。大野教授研發的OCC技術,則是熱模鑄造法,鑄造時必須將鑄模加熱到導體的凝固溫度以上,如此一來,溶解的導體在流經鑄模時仍是液體狀態,直到引出熱模口之外才開始凝固結晶。在這種狀態下,結晶的界面不會成形,導體結晶將會連續成長,順著引出的單方向,凝固成為超長單結晶導體。8 _# N) f9 P; q/ c$ `
以鑄造OCC純銅為例,萬隆是以2.6mm直徑的OFC無氧銅為原料,送進OCC機具的熔爐中,以攝氏1,060度的高溫將OFC完全溶解,爐內填充惰性氣體,防止溶解為液態的OFC氧化,爐內還設有多重過濾設備,提升OFC的純度。溶解的OFC最後經由熱鑄模口緩慢引出,形成8mm直徑的OCC純銅母線。OCC純銅母線再經過抽線拉伸之後,就可以做成各種不同線徑的OCC純銅導體,用於線材之中。
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大野教授(左)當年曾經多次來台關切萬隆的UPOCC生產狀況,特別滿意萬隆對於OCC的用心投入與製造成果。
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03. 除了萬隆之外,世界上還有哪些廠家生產OCC單結晶導體?
; r: o. q' E- o' d原本世界上有三家經過大野教授授權認證的OCC製造廠,一家是萬隆、另兩家是日本的古河(Furukawa)與住友(Sumitomo)。後兩者是日本廠家,又是規模龐大的線材廠,照理說大野教授應該最照顧自家人才對。不過,大野教授當時最看重的合作廠家卻是台灣的萬隆。為什麼?因為OCC導體純度極高,導電性特優,重視這些特性的高階音響線材,剛好是OCC導體的最佳運用領域,萬隆原本就專精於高階音響線材,把引進UPOCC技術當做重點項目,這種嚴謹與認真的態度,自然讓大野教授倍感窩心。相較之下,對古河、住友這兩家大廠而言,OCC特性雖優,但是生產速度太慢,產量太少,實在不是賺錢的生意,所以他們雖然取得製造技術,卻是把OCC放在生產線中最次要的地位。古河在前兩年已經正式宣布停產PCOCC,住友的SECOCC也消聲匿跡,規模最小的萬隆反而成為現存唯一大野教授正式授權的廠家,對UPOCC著力最深,成果最好,也是最知名的UPOCC導體製造廠。
9 R" K/ X, t! h& ?高董透露,其實當年大野教授授權的台灣廠商有兩家,原本設定萬隆的UPOCC走高階領域,另一家台一國際的OCC走一般用途。可惜後者沒有量產成功就宣告放棄,萬隆則是透過工研院引進,耗資1,500萬台幣取得UPOCC專利、設備與技術轉移,1991年正式簽約,同時派遣工程師前往日本研習,慎重準備兩年之後,1993年才正式量產。同年Neotech品牌註冊,以UPOCC線材正式進軍國際。大野教授當年多次來台關心萬隆的生產狀況,曾經欣慰的表示,只有萬隆將他的OCC技術發展的最淋漓盡致,萬隆製造UPOCC的實力與成就可見一斑。
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04. 不同廠家製造的OCC導體有差異嗎?
( n0 g5 K2 ^4 Y8 [; m- U許多音響迷都知道古河、住友、萬隆三家線材廠製造的OCC有不同名稱,古河稱為PCOCC,住友是ESCOCC(註),萬隆是UPOCC。事實上,這三家製造的OCC都是大野教授授權,製造技術與過程完全相同,導體特性當然也沒有差別。之所以會有不同名稱,其實只是大野教授當年為了分辨不同OCC廠家與產品的方法而已。; `# T# a4 f w! W6 l6 x: _6 _: s5 K
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UPOCC純銅與OFC無氧銅的斷面比較,左邊為導體縱切面,右邊為導體橫切面。
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' T, j$ O" e0 N# k( _. K+ O0 _% g" q05. OCC導體的純度有多高?" L5 A- j' l* x" z8 [- N, J: n
提升導體純度一直是各大線材廠努力的方向,導體中的雜質減少,電子移動的阻礙隨之減少,對於訊號的傳導自然有利。導體的純度通常以N表示,例如導體純度若為99.99%,可以用4N表示(4個9)。根據萬隆最新資料,UPOCC純銅導體純度為6N(大於99.99998%),這是儀器測試的上限。坊間有的廠商宣稱OFC導體純度可以高達8N甚至9N,這種超高純度通常是靠減法測量方式推估而得的結果,儀器根本無法測量,就算可以測量,也必須在極度嚴謹的無塵室條件下才有可能測得,否則只要幾粒灰塵,就會影響測量結果。
: b) i7 [6 \+ D4 Q- e6 v' {& J追根究柢,導體的雜質存在於結晶與結晶的界面之間,如果結晶界面不存在,雜質自然無處可藏。理論上,單結晶導體一旦夾帶雜質,就算是另一個結晶,有違單結晶導體的定義。實際上,單結晶導體125公尺才有一個結晶界面,幾乎沒有夾帶雜質的機會,電子訊號都在單一結晶中移動,也不會遭到雜質的阻礙,堪稱是純度最高的導體。
% G! r B5 R: s% }4 \; l2 e其實要驗證導體純度還有另一個方法,那就是從母線拉伸到最細線徑的程度。導體雜質太多,抽細線容易斷裂,回收銅就無法抽太細的線,只能用來製造五金零件。導體純度越高,可以做出的線徑越細,萬隆目前用UPOCC導體所製成的最細線徑是0.05mm,事實上還可以更細。就曾有IC晶片廠商想用萬隆的UPOCC抽成線徑0.02mm的半導體用bonding wire,除了半導體常用的高純度金線之外,UPOCC是極少數可以用於bonding wire的超高純度導體。3 }9 _% k' y+ G- ^9 M! K+ M# r
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註:
' O0 q& a' P" F+ u( K在網路上搜尋日本住友製造的OCC相關資料,常會出現XPOCC這個名稱,但是這種說法只在台灣的網頁出現,無從查證資料來源。事實上,不論住友官網或是國外網頁都沒有XPOCC、XP OCC或XP-OCC這種名稱。住友所產OCC導體的正式名稱應為ESCOCC,特此註明。
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